KELIBRON Conceitos básicos de medição
Unidades de comprimento e rastreabilidade
O metro é definido pela velocidade da luz: a luz no vácuo percorre 299 792 458 m em um segundo. Os tamanhos de oficina são dados em milímetros (1 mm = 0,001 m; 1 µm = 0,001 mm) e uma polegada vale exatamente 25,4 mm. Uma medição só é rastreável quando uma cadeia documentada e ininterrupta de calibrações a liga a essa definição.
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O metro
O metro é a unidade de comprimento do SI. Desde 2019, o SI o define fixando a velocidade da luz no vácuo em exatamente 299 792 458 m/s, com o segundo definido pela frequência do césio. Um metro é, portanto, a distância que a luz percorre no vácuo em 1/299 792 458 de segundo, o mesmo comprimento da definição de 1983.
Os institutos nacionais de metrologia realizam o metro na prática, por exemplo medindo comprimentos com lasers de frequência conhecida num interferômetro. Os métodos estão descritos no guia oficial de realização do metro que acompanha o SI Brochure. Na China, a norma nacional GB 3100-1993 estabelece o SI e seu uso.
Milímetros, micrômetros e polegadas
Os desenhos de engenharia dão os tamanhos em milímetros. Tolerâncias e erros de instrumentos costumam ser dados em micrômetros. A tabela mostra como as unidades se relacionam.
| Unidade | Símbolo | Valor |
|---|---|---|
| metro | m | 1000 mm |
| milímetro | mm | 0,001 m |
| micrômetro | µm | 0,001 mm |
| polegada | in | 25,4 mm (exato) |
Exemplo: 32,02 mm equivalem a 32,02 / 25,4 = 1,2606 in com quatro casas decimais; um paquímetro digital que anda de 0,0005 in o mostra como 1,2605 in. 0,01 mm são 10 µm. Escreva µm, não "micra", e deixe um espaço entre o número e a unidade.
O que significa rastreável
A rastreabilidade metrológica é a propriedade de um resultado de medição que permite relacioná-lo a uma referência por meio de uma cadeia documentada e ininterrupta de calibrações, cada uma contribuindo para a incerteza de medição. Para um comprimento medido numa oficina, a cadeia costuma ser esta:
- A definição do metro no SI.
- O instituto nacional de metrologia realiza o metro e calibra padrões de referência, como blocos-padrão medidos por interferometria.
- Os laboratórios de calibração calibram seus blocos-padrão de trabalho contra essas referências.
- O paquímetro ou micrômetro da oficina é calibrado ou verificado com blocos-padrão.
- Sua leitura na peça.
Os certificados de calibração ao longo da cadeia informam cada resultado com sua incerteza. Quanto mais abaixo na cadeia, maior a incerteza: a incerteza de uma leitura de paquímetro nunca pode ser menor que a dos blocos-padrão com que ele foi conferido.
Por que importa
A rastreabilidade é o motivo de um eixo feito numa fábrica encaixar num furo feito em outra: ambos foram medidos no mesmo metro. Uma leitura de instrumento com calibração desconhecida ou vencida não tem essa ligação com o metro. Antes de usar um instrumento, confira sua etiqueta ou registro de calibração (veja o guia em inglês “gauge management”).
Calibração e verificação não são a mesma coisa. A calibração estabelece a relação entre as indicações de um instrumento e os valores de referência, geralmente expressa como erros ou correções, junto com sua incerteza. A verificação (检定 na China) examina o instrumento contra um regulamento de verificação legal e declara se está em conformidade. O guia de termos de medição reúne os dois.
No KELIBRON
O paquímetro digital do laboratório alterna entre milímetros e polegadas com UNIT; o valor em polegadas é o valor em milímetros dividido por 25,4, mostrado em passos de 0,0005 in. O KELIBRON é uma simulação didática: suas leituras vêm de um modelo, não de um instrumento calibrado, portanto não são resultados de medição rastreáveis.
Referências
- BIPM, The International System of Units (SI Brochure), 9th edition (2019) and later updates, with Appendix 2: mise en pratique of the definition of the metre · BIPM
- JCGM 200:2012 — International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM, 3rd edition) · JCGM / BIPM
- A. Thompson, B. N. Taylor, Guide for the Use of the International System of Units (SI), NIST Special Publication 811, 2008 edition · NIST
- GB 3100-1993《国际单位制及其应用》 · 国家技术监督局
- T. Doiron, J. Beers, The Gauge Block Handbook, NIST Monograph 180, 1995 · NIST
- NIST Handbook 44, Specifications, Tolerances, and Other Technical Requirements for Weighing and Measuring Devices, Appendix C: General Tables of Units of Measurement · NIST
Como os guias são conferidos contra estas fontes: About KELIBRON (em inglês).
Veja como se faz
Assistir no laboratório → Acompanhar passo a passo →
Reproduzida no laboratório a partir dos comandos do próprio simulador; a leitura e, quando houver, o veredito vêm do modelo de medição.
Pratique no laboratório
Perguntas
Uma polegada vale exatamente 25,4 mm?
Sim. A polegada é definida como exatamente 25,4 mm (2,54 cm), então a conversão não tem erro de arredondamento.
O que significa "rastreável ao SI" num certificado?
Que o resultado está ligado à definição do SI da unidade por uma cadeia documentada e ininterrupta de calibrações, cada uma com incerteza declarada.
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Abra a mesma montagem no laboratório 3D e faça a leitura você mesmo.
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